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《薄互層低滲油藏復合分層壓裂工藝技術(shù)研究及應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
薄互層低滲油藏復合分層壓裂工藝技術(shù)研究及應用［摘要］針對薄互層低滲透油藏儲層薄、跨度大的特點，通過開展復合分層壓裂工藝技術(shù)研究與應用,綜合了機械分層與投球分層、限流分層的優(yōu)點，滿足了大跨度井的分層壓裂改造；針對機械分層壓裂解封難存在的不足，通過改進封隔器坐封方式和擋砂工藝,有效防止砂卡管柱,解封載荷減小，小修解封率100%0［關(guān)鍵詞］薄互層復合分層壓裂分層工具改進中圖分類號：TM725文獻標識碼：A文章編號:1009-914X(2016)20-0049-011刖呂濱649塊位于濱南油田濱一區(qū)西北部，構(gòu)造位置位于東營凹陷西北邊緣，濱南一利津二級斷裂帶西段,北依濱縣凸起，東南臨利津凹陷。主要含油層系沙三下、沙四上，屬中低滲透構(gòu)造巖性油藏，含油面積3.2Km2,平均有效厚度23.6m,地質(zhì)儲量490X104t,采收率13%。沙三段平均孔隙度18.2%,滲透率41.6X10-311m2,沙四段平均孔隙度16.6%,滲透率30.1X10-3um2o沙三段地面原油密度為0.869g/cm3,地面原油粘度為27.1mPa.s,沙四段 地面原油密度為0.867g/cm3,地面原油粘度為29.8mPa.So地層水為CaCI2型，其中Cl-含量為90046mg/l。地層溫度125°C,溫度梯度3.1°C/100m,沙三段原始地層壓力28.5MPa,壓力系數(shù)為1.04,沙四段原始地層壓力30MPa,壓力系數(shù)為1.02,屬于常溫常壓系統(tǒng)的構(gòu)造巖性油藏。該區(qū)主要改造難點如下：井段跨度大，各個儲層均衡改造難度大：濱649塊投產(chǎn)井段跨度大，油層跨度90.8-213m,且濱649塊多薄層，籠統(tǒng)壓裂難以確保各個小層均衡改造。2復合分層壓裂工藝技術(shù)2.1分層技術(shù)現(xiàn)狀目前分層壓裂主要有三種工藝技術(shù)，投球分層、限流分層和機械分層：1、投球分層壓裂該技術(shù)在地層破裂壓力存在一定差異（2-3MPa以上）的多層油氣藏增產(chǎn)改造中得到了較為廣泛的應用,特別適用于層間隔層小、不能用封隔器分卡的多個油氣層進行分層壓裂，主要適應條件是：一是兩個儲層應力差異超過2MPa,二是套管固井質(zhì)量好，隔層厚度大、分得開，三是低應力儲層在上，高應力儲層在下，四是分 層數(shù)受限，一般分兩層壓裂。2、限流分層壓裂 限流分層壓裂是采取低密度射孔、大排量施工，依靠壓裂液通過射孔孔眼時產(chǎn)生磨阻，大幅度提高井底壓力，迫使壓裂液自動轉(zhuǎn)向，從而相繼壓開破裂壓力相近的各個目的層（儲層與儲層應力差?。?-3MPa以下）），主要適應條件是：一是儲層之間應力差異小于2MPa,二是套管固井質(zhì)量好，三是受排量限制一般不超過三層。3、機械分層壓裂機械分層壓裂是通過封隔器、投球滑套等井下工具分隔手段能實現(xiàn)一次作業(yè)多個油層分別壓裂改造，是實現(xiàn)致密砂巖油藏直井產(chǎn)能釋放的關(guān)鍵技術(shù)，主要優(yōu)勢：一是改造針對行強，實現(xiàn)大跨度或多層油藏的一次均衡改造；二是有效控制縫高，提高縫長；三是業(yè)、壓裂費用和投產(chǎn)周期；五是提高油藏壓后產(chǎn)量和穩(wěn)產(chǎn)效果；六是受機械分層井壓后起管柱難，易造成大修，一般分兩層壓裂。減少支撐劑無效鋪置;四是多層一塊投產(chǎn)減少多次作2.2復合分層壓裂工藝技術(shù)濱649塊投產(chǎn)井段跨度大，油層跨度90.8-213m,兩到三層的分層壓裂難以滿足儲層四到五段的分層改造的需求，而單純依靠機械分層，則因為井下工具多，壓后解封難，造成大修等問題，對比我們開展壓裂工藝的組合創(chuàng)新，形成機械分層+投球分層壓裂工藝組合和機 械分層+限流分層壓裂工藝組合，滿足了儲層多層多段均衡改造的需求。1、機械分層+投球分層壓裂工藝組合針對井段長、分段多、并且存在較大應力差異的井，創(chuàng)新性的實施機械分層+投球分層壓裂工藝組合,填補了局內(nèi)工藝空白，目前最大實施了分三層壓裂，主要對工藝進行了如下改進：一是增大工具內(nèi)徑：將封隔器、滑套等工具的內(nèi)徑由38mm增加至45mm,至少保證每次2個小球（外徑22mm）的通過；二是底部喇叭口：將底部噴砂器改為喇叭口，方便小球通過；三是改進投球器，一次只出一個球；四是室內(nèi)試驗50次，成功率100%o應用條件：整個井段具備機械分層條件，并且下面的兩個層具備投球分層條件。該工藝技術(shù)在濱649X61井井成功運用，壓裂井段3014.l-3180.5m,跨度166.4m,其中的34-39#層（儲層應力47-48MPa）與27-30#層（儲層應力44-45MPa）釆用投球分層，20-25#層采用機械分層，10.5日現(xiàn)場施工，經(jīng)裂縫監(jiān)測印證，兩段形成單獨的裂縫。2、機械分層+限流分層壓裂工藝組合針對井段長、分段多、應力差異較小的井，創(chuàng)新性的實施機械分層+限流分層工藝組合，刷新了局內(nèi)紀錄，目前最大實施了分五層壓裂，并對工具進行了兩項改進， 減小節(jié)流壓差，提高施工排量；一是增大工具內(nèi)徑：將封隔器、噴砂滑套等工具的內(nèi)徑由38mm增加至45mm；二是增大噴砂口面積：將底部噴砂器改為喇叭口，將上部噴砂口面積擴大至與最小工具內(nèi)徑一致；應用條件：整個井段具備機械分層條件，并且組合在一起的層段具備限流分層條件。濱649X44井井段2925.6-3113.0m,跨度187.4m,采用機械分兩層+限流組合壓裂工藝：①上層段15-18號層，跨度64.2m,應力差異小，優(yōu)化射孔井段、孔密，形成2條裂縫；②下層段21-29號層，跨度較大90.9m,應力差異小，優(yōu)化射孔井段、孔密，形成3條裂縫；全井共形成5條裂縫。經(jīng)過裂縫監(jiān)測印證，兩段形成5條單獨的裂縫，除29號層裂縫擴展較小外,其余均達到設(shè)計要求。3、分層壓裂工具改進目前機械分層壓裂管柱中，主要存在兩點不足：一是下級封隔器不能打平衡，在現(xiàn)場施工過程中壓裂下層時，不能對下級封隔器打平衡，保護封隔器和隔層；二是容易出現(xiàn)砂卡，難以解決下級封隔器上沉砂，解封負荷大，超過小修設(shè)備解封能力，造成大修等復雜情況，或只能留存井底造成井下事故的問題。為了克服上述問 題，特進行了如下三方面工具改進：一是對上級封隔器改進，實現(xiàn)投球打滑套坐封，在壓裂下層時，工具不坐封，和噴射滑套一起在投球后，一起坐封，實現(xiàn)在壓下層時對下級封隔器打平衡，減小了下級封隔器在壓裂過程中上下壓差，防止出現(xiàn)變形等問題，保護封隔器，減小后期解封載荷；二是增加二級擋砂工藝，噴砂后下面增加擋砂皮碗，封隔器膠筒上面增加擋砂膠筒，避免砂落下級封隔器上，解封時影響管柱上行，解不開；三是自毀式膠筒，當砂沉在自毀式膠筒上時，解封過程中，膠筒自動損毀，不影響管柱上行，從本質(zhì)上消除了砂卡下級封隔器造成井下事故問題。從現(xiàn)場6口井的試驗情況看，工藝成功率100%,并取得了較好的應用效果，為直井、大斜度井的分層壓裂提供了技術(shù)支撐。3實施效果2014年實施新油井壓裂26口，其中機械復合分層16口，從形成裂縫看，其中1口井形成4條裂縫、1口井井形成5條裂縫，其余井形成3條裂縫，從投產(chǎn)效果看，機械復合分層壓裂井單井日油較籠統(tǒng)壓裂井提高3.7t/d,效果顯著。4認識及結(jié)論（1）復合分層壓裂工藝技術(shù)，綜合了機械分層與投球 分層、限流分層的優(yōu)點，實現(xiàn)了大跨度井的分層壓裂改造，效果良好。（2）改進了機械分層壓裂工具組合，有效防止砂卡管柱，解封載荷減小，小修解封率100%o
